题目内容
11．
在2015年元旦学校师生联欢晚会上，小强同学表演魔术时，将一小型磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一用细线悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他“神奇魔力”作用下缓慢的飘动起来．假设当隐藏的小磁铁位于小球的Q的左上方某一位置C（CQ与竖直方向的夹角为θ）时，悬挂小球的细线偏离竖直方向的夹角也是θ，如图所示．已知小球的质量为m，该同学（含磁铁）的质量为M，重力加速度为g．（1）画出金属小球的受力图，并求出细线对小球拉力的大小；
（2）画出该同学的受力图，并求地面作用于该同学的支持力和摩擦力的大小？
分析 （1）小球处于静止状态，合外力为零，分析小球的受力情况，根据平衡条件求解悬挂小球的细线的拉力大小；
（2）对人研究，分析受力情况，由平衡条件求解地面的支持力和摩擦力大小．
解答 
解：（1）对小球受力分析：重力、细线的拉力和磁铁的引力．设细线的拉力和磁铁的引力分别为F1和F2．
根据平衡条件得：
水平方向：F1sinθ=F2sinθ
竖直方向：F1cosθ+F2cosθ=mg
解得，F1=F2=$\frac{mg}{2cosθ}$．
（2）以人为研究对象，分析受力情况：重力Mg、地面的支持力N、静摩擦力f和小球的引力F2′，
F2′=F2=$\frac{\sqrt{3}}{3}$mg．
根据平衡条件得
f=F2′sinθ
N=F2′cosθ+Mg
解得：
N=Mg+$\frac{1}{2}$mg
f=$\frac{1}{2}$mgtanθ
答：（1）金属小球的受力如图所示，悬挂小球的细线的拉力大小为$\frac{mg}{2cosθ}$．
（2）该同学的受力如图所示，该同学受到地面的支持力和摩擦力大小分别为Mg+$\frac{1}{2}$mg、$\frac{1}{2}$mgtanθ．
点评 本题分析受力情况是解题的关键，再根据平衡条件进行求解．
练习册系列答案
相关题目
1．在双缝干涉实验中，明暗条纹形成的原因解释正确的是（ ）
| A． | 波动说认为明条纹是光波叠加的加强区 | |
| B． | 波动说认为暗条纹是光波叠加的减弱区 | |
| C． | 光子说认为明条纹是光子到达概率较大的区域 | |
| D． | 光子说认为暗条纹是光子到达概率较小的区域 |
2．关于传感器的物理量转化，下列说法错误的是（ ）
| A． | 热敏电阻是能够把热量这个热学量转为电阻这个电学量 | |
| B． | 光敏电阻是能够把光照强弱这个光学量转为电阻这个电学量 | |
| C． | 应变片是能够把物体形变这个力学量转换成电压这个电学量 | |
| D． | 霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量 |
19．如图甲所示，正方形金属框abcd放在绝缘的光滑水平面上，在垂直于bc边的水平恒力F作用下由静止开始滑行，滑行过程中穿过边界与bc平行、宽度为L的匀强磁场．设金属框在滑行过程中的速度为v，位移为x，那么v2-x图象如图乙所示．已知金属框的总电阻R=1.5Ω，水平恒力F=0.5N，均强磁场方向垂直于纸面向里，则下列说法正确的是（ ）
| A． | 金属框匀速运动过程中感应电流先为顺时针方向、后为逆时针方向 | |
| B． | 匀强磁场的磁感应强度B的大小为1.0T | |
| C． | 金属框的穿过磁场的过程中产生的电能为0.5J | |
| D． | 金属框在磁场中磁通量的最大值为0.5Wb |
6．物体受共点力F1、F2、F3的作用而做匀速直线运动，则下列数值中这三个力可能是（ ）
| A． | 15N、5N、6N | B． | 3N、6N、4N | C． | 1N、2N、10N | D． | 1N、6N、8N |
16．一个物体从高处自由落下，落地所用时间为t，其下落一半高度所用时间为（ ）
| A． | $\frac{t}{2}$ | B． | $\frac{t}{\sqrt{2}}$ | C． | $\frac{t}{\sqrt{2}+1}$ | D． | $\frac{t}{\sqrt{2}-1}$ |
如图所示同心半圆磁场，内圆半径为r，外圆半径为R．磁场感应强度为B．AB为内圆直径．一个粒子质量为m，电量为+q，从A点射出，速度指向O点．最终粒子恰好到B点．
20．对公式Uab=Ed的理解，下列说法正确的是（ ）
| A． | 此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差 | |
| B． | a点和b距离越大，则这两点的电势差越大 | |
| C． | 公式中的d是指a点和b点之间的距离 | |
| D． | 公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离 |